Comment piloter le moteur d’un lecteur de disquette ?

Le moteur qui déplace la tête de lecture dans un lecteur de disquette/DVD est un moteur pas à pas de type bi-polaire (4 fils).

Il lui faut 20 pas par tour (20 Steps Per Revolution).
Le brochage est le suivant A+ A- B+ B-.

Résistance A+/A- == B+/B- = 10 Ohms

L’Arduino n’est pas capable d’alimenter directement un moteur sur ses pins, il faut utiliser un circuit intermédiaire « de puissance ».

Le circuit uln2803a (version octal du 2003a) peut être utilisé.
Un uln2803 contient 8 transistors darlington. Il permet de piloter 8 circuits jusqu’à 500ma et 50v.

Ce circuit fonctionne en collecteur ouvert. Il connecte la sortie à la masse quand le signal est « on » et à un état « flottant » (haute résistance quand le signal est « off » ( ce qui permet aux résistances d’élever la tension de sortie à 5v)

Il a les avantages suivants :

très économique (2$ les 10 sur ebay),
très simple à utiliser,
capable de piloter 2 moteurs bipolaires avec un circuit,
contient des diodes anti-retour,
peut être commandé simplement via le port // d’un pc
est pris en charge par LinuxCnc 😉

Inconvénient :

nécessite une résistance de pull-up (22 Ohms) pour ce type de moteur
peu efficient notamment à cause de ces résistances

pour en savoir plus : http://www.chicoree.fr/w/ULN2803

L293D

économique

Code Arduino (Uno/nano) :

//declare variables for the motor pins
int motorPin1 = 8;
int motorPin2 = 9;
int motorPin3 = 10;
int motorPin4 = 11;


int motorSpeed = 22000;  //variable to set stepper speed
int count = 0;          // count of steps made
int countsperrev = 30; // number of steps per full revolution

// bi-polar stepper motor sequence (4 leads)
//                    AABB
//                    +-+-
int lookup[8] = {   B01010,
                    B01011,
                    B01001,
                    B01101,
                    B00101,
                    B00111,
                    B00110,
                    B01110 };

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void setup() {
  //declare the motor pins as outputs
  pinMode(motorPin1, OUTPUT);
  pinMode(motorPin2, OUTPUT);
  pinMode(motorPin3, OUTPUT);
  pinMode(motorPin4, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
void loop(){
  if(count < countsperrev )
    clockwise();
  else if (count == countsperrev * 2)
    count = 0;
  else
    anticlockwise();
  count++;
}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//set pins to ULN2003 high in sequence from 1 to 4
//delay "motorSpeed" between each pin setting (to determine speed)
void anticlockwise()
{
  for(int i = 0; i < 8; i++)
  {
    setOutput(i);
    delayMicroseconds(motorSpeed);
  }
}

void clockwise()
{
  for(int i = 7; i >= 0; i--)
  {
    setOutput(i);
    delayMicroseconds(motorSpeed);
  }
}

void setOutput(int out)
{
  digitalWrite(motorPin1, bitRead(lookup[out], 0));
  digitalWrite(motorPin2, bitRead(lookup[out], 1));
  digitalWrite(motorPin3, bitRead(lookup[out], 2));
  digitalWrite(motorPin4, bitRead(lookup[out], 3));
}

//declare variables for the motor pins

int motorPin1 = 8;

int motorPin2 = 9;

int motorPin3 = 10;

int motorPin4 = 11;

int motorSpeed = 22000; //variable to set stepper speed

int count = 0; // count of steps made

int countsperrev = 30; // number of steps per full revolution

// bi-polar stepper motor sequence (4 leads)

// AABB

// +-+-

int lookup[8] = { B01010,

B01011,

B01001,

B01101,

B00101,

B00111,

B00110,

B01110 };

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void setup() {

//declare the motor pins as outputs

pinMode(motorPin1, OUTPUT);

pinMode(motorPin2, OUTPUT);

pinMode(motorPin3, OUTPUT);

pinMode(motorPin4, OUTPUT);

Serial.begin(9600);

}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void loop(){

if(count < countsperrev )

clockwise();

else if (count == countsperrev * 2)

count = 0;

else

anticlockwise();

count++;

}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

//set pins to ULN2003 high in sequence from 1 to 4

//delay "motorSpeed" between each pin setting (to determine speed)

void anticlockwise()

{

for(int i = 0; i < 8; i++)

{

setOutput(i);

delayMicroseconds(motorSpeed);

}

void clockwise()

{

for(int i = 7; i >= 0; i--)

{

setOutput(i);

delayMicroseconds(motorSpeed);

}

void setOutput(int out)

{

digitalWrite(motorPin1, bitRead(lookup[out], 0));

digitalWrite(motorPin2, bitRead(lookup[out], 1));

digitalWrite(motorPin3, bitRead(lookup[out], 2));

digitalWrite(motorPin4, bitRead(lookup[out], 3));

}

Configuration de Linuxcnc :

Fichier .hal :

# .Hal File to drive stepper motors with a ULN2003 or similar IC
# If you make changes to this file, they will be
# overwritten when you run stepconf again
loadrt trivkins
loadrt [EMCMOT]EMCMOT base_period_nsec=[EMCMOT]BASE_PERIOD servo_period_nsec=[EMCMOT]SERVO_PERIOD num_joints=[TRAJ]AXES
loadrt probe_parport
loadrt hal_parport cfg="0x378 out"
setp parport.0.reset-time 5000

# loadrt type :
# 7 = 1000, 0001, 0111, 1110
# 8 = 1010, 1001, 0101, 0110
loadrt stepgen step_type=8,8,8


addf parport.0.read base-thread
addf stepgen.make-pulses base-thread
addf parport.0.write base-thread
addf parport.0.reset base-thread

addf stepgen.capture-position servo-thread
addf motion-command-handler servo-thread
addf motion-controller servo-thread
addf stepgen.update-freq servo-thread
net spindle-cmd <= motion.spindle-speed-out


#################### Parallel Port Pins:

###  X:
net xpa => parport.0.pin-02-out
net xpb => parport.0.pin-03-out
net xpc => parport.0.pin-04-out
net xpd => parport.0.pin-05-out

### Y:
net ypa => parport.0.pin-06-out
net ypb => parport.0.pin-07-out
net ypc => parport.0.pin-08-out
net ypd => parport.0.pin-09-out

### Z:
net zpa => parport.0.pin-01-out
net zpb => parport.0.pin-14-out
net zpc => parport.0.pin-16-out
net zpd => parport.0.pin-17-out



####################  X AXIS 0  
setp stepgen.0.position-scale 300
setp stepgen.0.steplen 100
setp stepgen.0.maxaccel [AXIS_0]STEPGEN_MAXACCEL
net xpos-cmd axis.0.motor-pos-cmd => stepgen.0.position-cmd   #uncommented?? 
net xpos-fb stepgen.0.position-fb => axis.0.motor-pos-fb
net xpa <= stepgen.0.phase-A
net xpb <= stepgen.0.phase-B
net xpc <= stepgen.0.phase-C
net xpd <= stepgen.0.phase-D
net xenable axis.0.amp-enable-out => stepgen.0.enable
setp stepgen.0.dirdelay 80 

####################  Y AXIS 1
setp stepgen.1.position-scale 960
setp stepgen.1.steplen 100
setp stepgen.1.maxaccel [AXIS_1]STEPGEN_MAXACCEL
net ypos-cmd axis.1.motor-pos-cmd => stepgen.1.position-cmd
net ypos-fb stepgen.1.position-fb => axis.1.motor-pos-fb
net ypa <= stepgen.1.phase-A
net ypb <= stepgen.1.phase-B
net ypc <= stepgen.1.phase-C
net ypd <= stepgen.1.phase-D
net yenable axis.1.amp-enable-out => stepgen.1.enable
setp stepgen.1.dirdelay 80 

####################  Z AXIS 2
setp stepgen.2.position-scale 400
setp stepgen.2.steplen 100
setp stepgen.2.maxaccel [AXIS_2]STEPGEN_MAXACCEL
net zpos-cmd axis.2.motor-pos-cmd => stepgen.2.position-cmd
net zpos-fb stepgen.2.position-fb => axis.2.motor-pos-fb
net zpa <= stepgen.2.phase-A
net zpb <= stepgen.2.phase-B
net zpc <= stepgen.2.phase-C
net zpd <= stepgen.2.phase-D
net zenable axis.2.amp-enable-out => stepgen.2.enable
setp stepgen.2.dirdelay 80

####################

net estop-out <= iocontrol.0.user-enable-out
net estop-out => iocontrol.0.emc-enable-in

loadusr -W hal_manualtoolchange
net tool-change iocontrol.0.tool-change => hal_manualtoolchange.change
net tool-changed iocontrol.0.tool-changed <= hal_manualtoolchange.changed
net tool-number iocontrol.0.tool-prep-number => hal_manualtoolchange.number
net tool-prepare-loopback iocontrol.0.tool-prepare => iocontrol.0.tool-prepared

# .Hal File to drive stepper motors with a ULN2003 or similar IC

# If you make changes to this file, they will be

# overwritten when you run stepconf again

loadrt trivkins

loadrt [EMCMOT]EMCMOT base_period_nsec=[EMCMOT]BASE_PERIOD servo_period_nsec=[EMCMOT]SERVO_PERIOD num_joints=[TRAJ]AXES

loadrt probe_parport

loadrt hal_parport cfg="0x378 out"

setp parport.0.reset-time 5000

# loadrt type :

# 7 = 1000, 0001, 0111, 1110

# 8 = 1010, 1001, 0101, 0110

loadrt stepgen step_type=8,8,8

addf parport.0.read base-thread

addf stepgen.make-pulses base-thread

addf parport.0.write base-thread

addf parport.0.reset base-thread

addf stepgen.capture-position servo-thread

addf motion-command-handler servo-thread

addf motion-controller servo-thread

addf stepgen.update-freq servo-thread

net spindle-cmd <= motion.spindle-speed-out

#################### Parallel Port Pins:

### X:

net xpa => parport.0.pin-02-out

net xpb => parport.0.pin-03-out

net xpc => parport.0.pin-04-out

net xpd => parport.0.pin-05-out

### Y:

net ypa => parport.0.pin-06-out

net ypb => parport.0.pin-07-out

net ypc => parport.0.pin-08-out

net ypd => parport.0.pin-09-out

### Z:

net zpa => parport.0.pin-01-out

net zpb => parport.0.pin-14-out

net zpc => parport.0.pin-16-out

net zpd => parport.0.pin-17-out

#################### X AXIS 0

setp stepgen.0.position-scale 300

setp stepgen.0.steplen 100

setp stepgen.0.maxaccel [AXIS_0]STEPGEN_MAXACCEL

net xpos-cmd axis.0.motor-pos-cmd => stepgen.0.position-cmd #uncommented??

net xpos-fb stepgen.0.position-fb => axis.0.motor-pos-fb

net xpa <= stepgen.0.phase-A

net xpb <= stepgen.0.phase-B

net xpc <= stepgen.0.phase-C

net xpd <= stepgen.0.phase-D

net xenable axis.0.amp-enable-out => stepgen.0.enable

setp stepgen.0.dirdelay 80

#################### Y AXIS 1

setp stepgen.1.position-scale 960

setp stepgen.1.steplen 100

setp stepgen.1.maxaccel [AXIS_1]STEPGEN_MAXACCEL

net ypos-cmd axis.1.motor-pos-cmd => stepgen.1.position-cmd

net ypos-fb stepgen.1.position-fb => axis.1.motor-pos-fb

net ypa <= stepgen.1.phase-A

net ypb <= stepgen.1.phase-B

net ypc <= stepgen.1.phase-C

net ypd <= stepgen.1.phase-D

net yenable axis.1.amp-enable-out => stepgen.1.enable

setp stepgen.1.dirdelay 80

#################### Z AXIS 2

setp stepgen.2.position-scale 400

setp stepgen.2.steplen 100

setp stepgen.2.maxaccel [AXIS_2]STEPGEN_MAXACCEL

net zpos-cmd axis.2.motor-pos-cmd => stepgen.2.position-cmd

net zpos-fb stepgen.2.position-fb => axis.2.motor-pos-fb

net zpa <= stepgen.2.phase-A

net zpb <= stepgen.2.phase-B

net zpc <= stepgen.2.phase-C

net zpd <= stepgen.2.phase-D

net zenable axis.2.amp-enable-out => stepgen.2.enable

setp stepgen.2.dirdelay 80

####################

net estop-out <= iocontrol.0.user-enable-out

net estop-out => iocontrol.0.emc-enable-in

loadusr -W hal_manualtoolchange

net tool-change iocontrol.0.tool-change => hal_manualtoolchange.change

net tool-changed iocontrol.0.tool-changed <= hal_manualtoolchange.changed

net tool-number iocontrol.0.tool-prep-number => hal_manualtoolchange.number

net tool-prepare-loopback iocontrol.0.tool-prepare => iocontrol.0.tool-prepared

pin 1 : marron
pin 2 : rouge
pin 3 : orange
pin 4 : rose
pin 5 : jaune
pin 6 :

liens :

http://elabz.com/driving-a-bipolar-stepper-motor-with-arduino-and-uln2803ag/
http://www.youtube.com/watch?v=Mqldmk8tv94

http://arduino.cc/en/Tutorial/MotorKnob

Comment piloter le moteur d’un lecteur de disquette ?

Pierrick's lab

Comment piloter le moteur d’un lecteur de disquette ?

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